BILBO. Kevlarra kaskoetan eta segurtasun-jantzietan egon ohi den erresistentzia handiko polimeroa da. Nahiz eta oso gogorra den, tenperatura altuekin eta argi ultramorearekin ahultzen da eta, horregatik, UPV/EHUk materiala hobetzen lagundu du.
Eta dituzten erabilera gehienak kanpoan erabiltzeko direnez, eguzki-argitik babestu behar izaten dira polimeroak; erretxinaz edo metal oxidoz estaltzea da estrategia erabiliena, baina horrek polimeroari pisua gehitzen dio eta elastikotasuna kendu.
Egoera horri bestelako konponbide bat bilatu asmoz, Itxasne Azpitarte Irakulis kimikariak beste material batekin hibridatzeari ekin zion, UPV/EHU-ko LABQUIMAC laborategiarekin elkarlanean egindako ikerketan: “Naturan badaude halako egitura duten biomaterialak, frakzio ez-organikoak matrize organikoetan tartekatuta dituztenak”. Bide horri jarraituz, Kevlar-zuntzak erabili zituen matrize organiko bezala, eta zink oxidoarekin hibridatu zituen. Hibridatzean, “tarteko fase bat sortzen da bi materialen artean, biak nahastuta dituen fase bat, eta, gainera, nanometro gutxi batzuetako lodiera duen estaldura sortu genuen zink oxidoarekin Kevlar-zuntzen inguruan. Hala sortutako Kevlar-zuntz hibridoek argi ultramorearen eta tenperaturaren aurrean egonkortasun handiagoa zutela ikusi genuen, eta estaldura eskala nanometrikokoa denez, polimeroak ez du pisu gehigarririk hartzen”, azaldu du ikertzaileak.
Hibridazioa egiteko, gainera, oso ohikoa ez den teknika batera jo zuten: “polimeroaren barrura sartu nahi genituen osagai kimikoak gas-fasean genituen, eta, hala, polimeroak berez dituen poroetan sartu ziren eta barruko molekulekin lotura kimikoak sortu zituzten; infiltratu egin ziren, alegia. Horren inguruan, esan bezala, zenbait zink oxidozko geruzaz sortu genuen estaldura”, deskribatu du Azpitarte doktoreak.
BIGARREN URRATSEAN, BI METAL OXIDOREKIN HIBRIDATZEA
Ikerketaren bigarren fase batean, aurrekoan lortutako emaitzak hobetzeko asmoa izan zuten. Izan ere, “propietate termikoak eta argi ultramorearekiko sentikortasuna hobetu arren, polimeroa apur bat ahuldu zen, zink oxidozko estaldurak argi ultramorearekin erreakzionatzen duelako”, argitu du ikertzaileak. Horretarako, infiltrazioa egiteko zink oxidoa erabiltzen jarraitu zuten, baina estaldurarako beste metal oxido bat baliatu zuten: aluminio oxidoa. “Konbinazio horrekin bai, argi ultramorearekiko sentikortasuna erabat gainditzea lortu genuen, tenperaturarekiko sentikortasuna hobetzea eta, gainera, propietate mekanikorik ez galtzea”, jarraitu du.
Hobekuntzak horiek lortuta, Kevlar hibridoak beste funtzionalitate batzuk izan ote zitzakeen aztertu zuten ondoren: “konduktibitate elektrikoa eta propietate fotokatalitikoak izan genituen aztergai. Zink oxidoa, berez, oxido eroalea da, baina ikusi genuen Kevlarrarekin hibridatutako zuntzak askoz elektrizitate-eroale hobeak zirela zink oxidoa bera baino. Zehatzago aztertzean, ohartu ginen zink oxidoa Kevlarrean infiltratuta dagoen zatia dela zuntz hibridoari aparteko eroankortasuna ematen diona”, zehaztu du Azpitartek. Zuntz horiek, halaber, propietate fotokatalitikoak ere badituztenez, argi ikusgaiarekin argiztatzean, gai dira materia organikoa deskonposatzeko.
Horrenbestez, orain arte izan ez dituen zenbait erabilera izan ahal izango ditu Kevlarrak. “Propietate fotokatalitikoei esker, beren kabuz garbitzen diren ehun adimendunak sortu ahal izango lirateke, adibidez, eguzki-argiaren eraginpean zikina deskonposatuko luketelako. Eroankortasun elektrikoa baliatuz, berriz, gailu elektroniko malguak, edo arropatan txertatuta daudenak, garatu ahal izango lirateke”. Azken batean, bi materialen ezaugarri onuragarriak elkartuta, alegia, polimeroaren pisu arina eta elastikotasuna eta oxido metalikoen erresistentzia eta egonkortasun termikoa eta kimikoa elkartuta, “aplikazio asko eta asko sor daitezke material hibrido horientzat”, dio, bukatzeko, Azpitartek.
INFORMAZIO OSAGARRIA
Itxasne Azpitarte Irakulis (Zornotza, 1991) ikertzaileak UPV/EHUko Kimika Fakultateko Materialen Fisika Sailean irakurri du doktore-tesia, ‘Vapor Phase Modification of Kevlar Fibres’ izenekoa. Ikerketa-lana CIC nanoGUNE ikerketa-zentroan egin du, bertako Mato Knez Nanomaterials ikerketa-taldeko buruaren zuzendaritzapean. Oso lagungarri izan ditu, halaber, UPV/EHU-ko LABQUIMAC laborategiarekin eta Irlandako Tyndall institutuarekin izandako elkarlana. Azpitartek esperimentalki egindako lanaren alderdi teorikoa landu dute Tyndall institutuan, esperimentuetan behatutakoa zer elkarrekintza kimikoren bitartez gertatzen zen ulertzen laguntzeko.
